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    <meta name="description" content="一、你了解数据结构中的HashMap么？能跟我聊聊他的结构和底层原理么？
结构：数组加链表，数组存放kv键值对的实例，叫Entry。头插法。
HashMap的扩容机制：数组容量是有限的，数据多次插入的，到达一定的数量就会进行扩容，也就是re">
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    <title>面试高频（三） | Noback</title>
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                    2020-07-08
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                <h1 id="一、你了解数据结构中的HashMap么？能跟我聊聊他的结构和底层原理么？"><a href="#一、你了解数据结构中的HashMap么？能跟我聊聊他的结构和底层原理么？" class="headerlink" title="一、你了解数据结构中的HashMap么？能跟我聊聊他的结构和底层原理么？"></a>一、你了解数据结构中的HashMap么？能跟我聊聊他的结构和底层原理么？</h1><ul>
<li>结构：数组加链表，数组存放kv键值对的实例，叫Entry。头插法。</li>
<li>HashMap的扩容机制：数组容量是有限的，数据多次插入的，到达一定的数量就会进行扩容，也就是resize。达到HashMap当前长度*负载因子，默认值0.75f进行扩容。</li>
<li>扩容：<ul>
<li>创建一个新的Entry空数组，长度是原数组的2倍。</li>
<li>ReHash：遍历原Entry数组，把所有的Entry重新Hash到新数组。</li>
</ul>
</li>
</ul>
<p>1.为什么要重新Hash呢，直接复制过去不香么？</p>
<p>是因为长度扩大以后，Hash的规则也随之改变。Hash的公式—&gt; index = HashCode（Key） &amp; （Length - 1）为2.为啥之前用头插法，java8之后改成尾插了呢？</p>
<p>当resize过程中，由于是单链表头插法，这个时候同一条Entry链上的元素会重新计算索引位置，这个就可能造成在同一条链上的元素放在了新数组的不同位置上，这个时候就可能形成环形链表。当再去get的时候就会出现无限循环。而使用尾插法扩容时不会改变链表元素原本的顺序。</p>
<p>3.你知道HashMap的默认初始化长度为啥是16么？</p>
<p>JDK1.8的源码中有一个1&lt;&lt;4=16,这样运算效率更快。只要是2的n次幂就可以，index的计算公式：index = HashCode（Key） &amp; （Length- 1），假设是16，那么16-1=15，15的二进制是1111，进行位与运算时，就可以取得后几位。只要输入的HashCode本身分布均匀，Hash算法的结果就是均匀的。这是为了<strong>实现均匀分布</strong>。</p>
<h1 id="二、HashMap在多线程环境下存在线程安全问题，那你一般都是怎么处理这种情况的？"><a href="#二、HashMap在多线程环境下存在线程安全问题，那你一般都是怎么处理这种情况的？" class="headerlink" title="二、HashMap在多线程环境下存在线程安全问题，那你一般都是怎么处理这种情况的？"></a>二、HashMap在多线程环境下存在线程安全问题，那你一般都是怎么处理这种情况的？</h1><ul>
<li><p>使用Collections.synchronizedMap(Map)创建线程安全的map集合；</p>
</li>
<li><p>Hashtable</p>
</li>
</ul>
<p>  <strong>这是因为HashTable使用的是安全失败机制</strong>：使你此次读到的数据不一定是最新的数据。</p>
<ul>
<li>ConcurrentHashMap</li>
</ul>
<p>出于线程并发度的原因，我都会舍弃前两者使用最后的ConcurrentHashMap，他的性能和效率明显高于前两者。</p>
<p>1.你还能说出一些Hashtable 跟HashMap不一样点么？</p>
<p>Hashtable是用synchronized锁住的不利于并发。而Hashtable的键值不允许空值，HashMap可以。查看源码HashTable在put的时候，如果是null会报空指针异常。而HashMap做了一个三元判断，如果为空就等于0。</p>
<p><strong>快速失败（fail—fast）</strong></p>
<p>迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。</p>
<p>2.ConcurrentHashMap原理</p>
<p>ConcurrentHashMap 底层是基于 <code>数组 + 链表</code></p>
<ul>
<li>JDK1.7是由Segment数组，HashEntry组成。HashEntry和HashMap，但是HashEntry用volatile修饰了value和下一个节点next。采用了分段锁的技术。Segment继承与ReentrantLock。理论上ConcurrentHashMap是支持Segment数组数量的线程并发。每到一个线程占用一个锁访问一个Segment，不会影响到其他的Segment。put操作时尝试自旋获取锁。如果获取达到一定的次数，改为阻塞获取。get操作。只需要将Key通过Hash定位到具体的Segment，在hash定位到具体元素上。olatile 关键词修饰的，保证了内存可见性，所以每次获取时都是最新值。缺点：因为基本上还是数组加链表的方式，我们去查询的时候，还得遍历链表，会导致效率很低。</li>
<li>JDK1.8底层基于CAS + synchronized来保证并发安全性。也把之前的HashEntry改成了Node，但是作用不变，把值和next采用了volatile去修饰，保证了可见性，并且也引入了红黑树，在链表大于一定值的时候会转换（默认是8）。</li>
</ul>
<ol>
<li>根据 key 计算出 hashcode 。</li>
<li>判断是否需要进行初始化。</li>
<li>即为当前 key 定位出的 Node，如果为空表示当前位置可以写入数据，利用 CAS 尝试写入，失败则自旋保证成功。</li>
<li>如果当前位置的 <code>hashcode == MOVED == -1</code>,则需要进行扩容。</li>
<li>如果都不满足，则利用 synchronized 锁写入数据。</li>
<li>如果数量大于 <code>TREEIFY_THRESHOLD</code> 则要转换为红黑树。</li>
</ol>
<h1 id="三、CAS性能很高，但是我知道synchronized性能可不咋地，为啥jdk1-8升级之后反而多了synchronized？"><a href="#三、CAS性能很高，但是我知道synchronized性能可不咋地，为啥jdk1-8升级之后反而多了synchronized？" class="headerlink" title="三、CAS性能很高，但是我知道synchronized性能可不咋地，为啥jdk1.8升级之后反而多了synchronized？"></a>三、CAS性能很高，但是我知道synchronized性能可不咋地，为啥jdk1.8升级之后反而多了synchronized？</h1><p>synchronized之前一直都是重量级的锁，但是后来java官方是对他进行过升级的，他现在采用的是锁升级的方式去做的。就是先使用<strong>偏向锁</strong>优先同一线程然后再次获取锁，如果失败，就升级为 <strong>CAS 轻量级锁</strong>，如果失败就会短暂<strong>自旋</strong>，防止线程被系统挂起。最后如果以上都失败就升级为<strong>重量级锁</strong>。</p>
<h1 id="四、你知道MySQL的基本架构么？好的那我们按照顺序了解下"><a href="#四、你知道MySQL的基本架构么？好的那我们按照顺序了解下" class="headerlink" title="四、你知道MySQL的基本架构么？好的那我们按照顺序了解下"></a>四、你知道MySQL的基本架构么？好的那我们按照顺序了解下</h1><h2 id="连接器"><a href="#连接器" class="headerlink" title="连接器"></a>连接器</h2><p>我们要进行查询，第一步就是先去链接数据库，那这个时候就是连接器跟我们对接。负责跟客户端建立链接、获取权限、维持和管理连接。连接的时候会经过TCP握手，然后身份验证，然后我们输入用户名密码就好了。</p>
<p>怎么查看空闲连接列表？</p>
<p><strong>show processlist</strong>，下图就是我在自己的数据库表执行命令的结果，其中的Command列显示为<strong>Sleep</strong>的这一行，就表示现在系统里面有一个空闲连接。这里需要注意的是，我们数据库的客户端太久没响应，连接器就会自动断开了，这个时间参数是<strong>wait_timeout</strong>控制住的，默认时长为8小时。</p>
<p>解决：</p>
<p>执行比较大的一个查询后，执行<strong>mysql_reset_connection</strong>可以重新初始化连接资源。这个过程相比上面一种会好点，不需要重连，但是会初始化连接的状态。</p>
<h2 id="MySQL的查询缓存"><a href="#MySQL的查询缓存" class="headerlink" title="MySQL的查询缓存"></a>MySQL的查询缓存</h2><p>MySQL拿到一个查询请求后，会先到查询缓存看看，之前是不是执行过这条语句。同一条语句在MySQL执行两次，第一次和后面的时间是不一样的，后者明显快一些，这就是因为缓存的存在。</p>
<p>缓存的失效很容易，只要对表有任何的更新，这个表的所有查询缓存就会全部被清空，就会出现缓存还没使用，就直接被清空了，或者积累了很多缓存准备用来着，但是一个更新打回原形。可以显示调用，把<strong>query_cache_type</strong>设置成为DEMAND，这样SQL默认不适用缓存，想用缓存就用SQL_CACHE。</p>
<h2 id="分析器"><a href="#分析器" class="headerlink" title="分析器"></a>分析器</h2><p>在缓存没有命中的情况下，就开始执行语句了，你写的语句有没有语法错误，这是接下来MySQL比较关心的点。</p>
<p>那他会怎么做呢？会先做<strong>词法分析</strong>，你的语句有这么多单词、空格，MySQL就需要识别每个字符串所代表的是什么，是关键字，还是表名，还是列名等等。然后就开始<strong>语法分析</strong>，根据词法分析的结果，语法分析会判断你sql的对错，错了会提醒你的，并且会提示你哪里错了。</p>
<h2 id="优化器"><a href="#优化器" class="headerlink" title="优化器"></a><strong>优化器</strong></h2><p>优化就比较简单了，因为我们建立表可能会建立很多索引，优化有一步就是要确认使用哪个索引，比如使用你的主键索引，联合索引还是什么索引更好。</p>
<p>还有就是对执行顺序进行优化，条件那么多，先查哪个表，还是先关联，会出现很多方案，最后由优化器决定选用哪种方案。最后就是执行了，执行就交给执行器去做。</p>
<h1 id="事务隔离级别和MVCC的关系"><a href="#事务隔离级别和MVCC的关系" class="headerlink" title="事务隔离级别和MVCC的关系"></a>事务隔离级别和MVCC的关系</h1><ul>
<li><code>读未提交（READ UNCOMMITTED）</code>：一个事务还没提交时，它做的变更就能被别的事务看到。</li>
<li><code>读已提交（READ COMMITTED）</code>：一个事务提交之后，它做的变更才会被其他事务看到。</li>
<li><code>可重复读（REPEATABLE READ）</code>：一个事务执行过程中看到的数据，总是跟这个事务在启动时看到的数据是一致的。当然在可重复读隔离级别下，未提交变更对其他事务也是不可见的。</li>
<li><code>串行化（SERIALIZABLE）</code>：对于同一行记录，“写”会加“写锁”，“读”会加“读锁”，当出现读写锁冲突的时候，后访问的事务必须等前一个事务执行完成，才能继续执行。</li>
</ul>
<p><code>脏读（dirty read）</code>：如果一个事务读到了另一个未提交事务修改过的数据（一般发生在<code>读未提交（READ UNCOMMITTED）</code>）</p>
<p><code>幻读（phantom read）</code>：如果一个事务先根据某些条件查询出一些记录，之后另一个事务又向表中插入了符合这些条件的记录，原先的事务再次按照该条件查询时，能把另一个事务插入的记录也读出来。</p>
<p>如何设置事务的隔离级别？</p>
<pre class=" language-sql"><code class="language-sql"><span class="token keyword">SET</span> <span class="token punctuation">[</span><span class="token keyword">GLOBAL</span><span class="token operator">|</span><span class="token keyword">SESSION</span><span class="token punctuation">]</span> <span class="token keyword">TRANSACTION</span> <span class="token keyword">ISOLATION LEVEL</span> level<span class="token punctuation">;</span><span class="token comment" spellcheck="true">//等级就是上面的几种</span></code></pre>
<p>读已提交和可重复读的原理</p>
<p>版本链</p>
<p>每行数据也都是有多个版本的，每次事务更新数据的时候，都会生成一个新的数据版本，并且把<code>transaction id</code>赋值给这个数据版本的事务ID</p>
<p>readview</p>
<p>readview中有m_ids，用来存储版本链中活跃的transaction id</p>
<p>大家可以用这个命令去看看自己公司或者自己现在使用的数据库的隔离级别：</p>
<pre class=" language-sql"><code class="language-sql"><span class="token keyword">show</span> variables </code></pre>

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                    <a href="http://yoursite.com" rel="external nofollow noreferrer">Noback</a>
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                    <a href="http://yoursite.com/2020/07/08/面试高频（三）/">http://yoursite.com/2020/07/08/面试高频（三）/</a>
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                        版权声明:
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                    本博客所有文章除特別声明外，均采用
                    <a href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.zh" rel="external nofollow noreferrer" target="_blank">CC BY 4.0</a>
                    许可协议。转载请注明来源
                    <a href="http://yoursite.com" target="_blank">Noback</a>
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                                    <span class="chip bg-color">面试</span>
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    }

    #reward .reward-link {
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    #rewardModal .reward-title {
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</style>

<div id="reward">
    <a href="#rewardModal" class="reward-link modal-trigger btn-floating btn-medium waves-effect waves-light red">赏</a>

    <!-- Modal Structure -->
    <div id="rewardModal" class="modal">
        <div class="modal-content">
            <a class="close modal-close"><i class="fas fa-times"></i></a>
            <h4 class="reward-title">你的赏识是我前进的动力</h4>
            <div class="reward-content">
                <div class="reward-tabs">
                    <ul class="tabs row">
                        <li class="tab col s6 alipay-tab waves-effect waves-light"><a href="#alipay">支付宝</a></li>
                        <li class="tab col s6 wechat-tab waves-effect waves-light"><a href="#wechat">微 信</a></li>
                    </ul>
                    <div id="alipay">
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                    </div>
                    <div id="wechat">
                        <img src="/medias/reward/wechat.png" class="reward-img" alt="微信打赏二维码">
                    </div>
                </div>
            </div>
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    </div>
</div>

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    #vcomments blockquote p {
        text-indent: 0.2rem;
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    #vcomments ol,
    ul {
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    #vcomments ul li,
    ol li {
        display: list-item;
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        border: 1px solid #dfe2e5;
    }

    #vcomments table, th, td {
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    table tr:nth-child(2n), thead {
        background-color: #fafafa;
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        background-color: #f2f2f2;
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        font-size: 1.45rem;
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    #vcomments h4 {
        font-size: 1.25rem;
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        line-height: 1.5rem;
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    #vcomments hr {
        margin: 12px 0;
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    #vcomments blockquote {
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    }

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        font-family: monospace, monospace;
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        color: #e8eaf6;
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    }

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    #vcomments b,
    strong {
        font-weight: bold;
    }

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        font-style: italic;
    }

    #vcomments small {
        font-size: 85%;
    }

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        font-style: normal;
    }

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        padding: 12px 13px;
        border: 1px solid #dfe2e5;
    }

    table tr:nth-child(2n), thead {
        background-color: #fafafa;
    }

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                    <div class="summary block-with-text">
                        
                            一、剑指 Offer 03.找出数组中重复的数字。在一个长度为 n 的数组 nums 里的所有数字都在 0～n-1 的范围内。数组中某些数字是重复的，但不知道有几个数字重复了，也不知道每个数字重复了几次。请找出数组中任意一个重复的数字。
示
                        
                    </div>
                    <div class="publish-info">
                        <span class="publish-date">
                            <i class="far fa-clock fa-fw icon-date"></i>2020-07-11
                        </span>
                        <span class="publish-author">
                            
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                            <a href="/categories/每日一题/" class="post-category">
                                    每日一题
                                </a>
                            
                            
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                    <a href="/tags/leetcode/">
                        <span class="chip bg-color">leetcode</span>
                    </a>
                    
                    <a href="/tags/思路/">
                        <span class="chip bg-color">思路</span>
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        </div>
        
        
        <div class="article col s12 m6" data-aos="fade-up">
            <div class="article-badge right-badge text-color">
                下一篇&nbsp;<i class="fas fa-chevron-right"></i>
            </div>
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                <a href="/2020/07/06/面试高频（二）/">
                    <div class="card-image">
                        
                        
                        <img src="/medias/featureimages/1.jpg" class="responsive-img" alt="面试高频（二）">
                        
                        <span class="card-title">面试高频（二）</span>
                    </div>
                </a>
                <div class="card-content article-content">
                    <div class="summary block-with-text">
                        
                            一、常见的垃圾回收算法
引用计数算法
在对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它，计数器值就加1，当引用失效时，计数器值减1.任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。缺点：比如两个对象相互引用，但是实际上两个对象已经不可能再被访
                        
                    </div>
                    <div class="publish-info">
                            <span class="publish-date">
                                <i class="far fa-clock fa-fw icon-date"></i>2020-07-06
                            </span>
                        <span class="publish-author">
                            
                            <i class="fas fa-user fa-fw"></i>
                            Noback
                            
                        </span>
                    </div>
                </div>
                
                <div class="card-action article-tags">
                    
                    <a href="/tags/面试/">
                        <span class="chip bg-color">面试</span>
                    </a>
                    
                </div>
                
            </div>
        </div>
        
    </div>
</article>

</div>



<!-- 代码块功能依赖 -->
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<!-- 代码语言 -->

<script type="text/javascript" src="/libs/codeBlock/codeLang.js"></script>


<!-- 代码块复制 -->

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<!-- 代码块收缩 -->

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<!-- 代码块折行 -->

<style type="text/css">
code[class*="language-"], pre[class*="language-"] { white-space: pre !important; }
</style>


    </div>
    <div id="toc-aside" class="expanded col l3 hide-on-med-and-down">
        <div class="toc-widget">
            <div class="toc-title"><i class="far fa-list-alt"></i>&nbsp;&nbsp;目录</div>
            <div id="toc-content"></div>
        </div>
    </div>
</div>

<!-- TOC 悬浮按钮. -->

<div id="floating-toc-btn" class="hide-on-med-and-down">
    <a class="btn-floating btn-large bg-color">
        <i class="fas fa-list-ul"></i>
    </a>
</div>


<script src="/libs/tocbot/tocbot.min.js"></script>
<script>
    $(function () {
        tocbot.init({
            tocSelector: '#toc-content',
            contentSelector: '#articleContent',
            headingsOffset: -($(window).height() * 0.4 - 45),
            collapseDepth: Number('0'),
            headingSelector: 'h2, h3, h4'
        });

        // modify the toc link href to support Chinese.
        let i = 0;
        let tocHeading = 'toc-heading-';
        $('#toc-content a').each(function () {
            $(this).attr('href', '#' + tocHeading + (++i));
        });

        // modify the heading title id to support Chinese.
        i = 0;
        $('#articleContent').children('h2, h3, h4').each(function () {
            $(this).attr('id', tocHeading + (++i));
        });

        // Set scroll toc fixed.
        let tocHeight = parseInt($(window).height() * 0.4 - 64);
        let $tocWidget = $('.toc-widget');
        $(window).scroll(function () {
            let scroll = $(window).scrollTop();
            /* add post toc fixed. */
            if (scroll > tocHeight) {
                $tocWidget.addClass('toc-fixed');
            } else {
                $tocWidget.removeClass('toc-fixed');
            }
        });

        
        /* 修复文章卡片 div 的宽度. */
        let fixPostCardWidth = function (srcId, targetId) {
            let srcDiv = $('#' + srcId);
            if (srcDiv.length === 0) {
                return;
            }

            let w = srcDiv.width();
            if (w >= 450) {
                w = w + 21;
            } else if (w >= 350 && w < 450) {
                w = w + 18;
            } else if (w >= 300 && w < 350) {
                w = w + 16;
            } else {
                w = w + 14;
            }
            $('#' + targetId).width(w);
        };

        // 切换TOC目录展开收缩的相关操作.
        const expandedClass = 'expanded';
        let $tocAside = $('#toc-aside');
        let $mainContent = $('#main-content');
        $('#floating-toc-btn .btn-floating').click(function () {
            if ($tocAside.hasClass(expandedClass)) {
                $tocAside.removeClass(expandedClass).hide();
                $mainContent.removeClass('l9');
            } else {
                $tocAside.addClass(expandedClass).show();
                $mainContent.addClass('l9');
            }
            fixPostCardWidth('artDetail', 'prenext-posts');
        });
        
    });
</script>

    

</main>



    <footer class="page-footer bg-color">
    
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        <div class="col s12 m8 l8 copy-right">
            Copyright&nbsp;&copy;
            <span id="year">2020</span>
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            |&nbsp;Powered by&nbsp;<a href="https://hexo.io/" target="_blank">Hexo</a>
            |&nbsp;Theme&nbsp;<a href="https://github.com/blinkfox/hexo-theme-matery" target="_blank">Matery</a>
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                class="white-color">32.6k</span>&nbsp;字
            
            
            
            
            
            
            
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    </a>



    <a href="mailto:513077914@qq.com" class="tooltipped" target="_blank" data-tooltip="邮件联系我" data-position="top" data-delay="50">
        <i class="fas fa-envelope-open"></i>
    </a>







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    </a>







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        <div id="searchResult"></div>
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$(function () {
    searchFunc("/" + "search.xml", 'searchInput', 'searchResult');
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    <!-- Baidu Analytics -->

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    (function () {
        var bp = document.createElement('script');
        var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0];
        if (curProtocol === 'https') {
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